本發(fā)明涉及一種測(cè)量彈翼后掠角的簡(jiǎn)易方法，尤其適用于經(jīng)過(guò)長(zhǎng)途運(yùn)輸后、缺乏精密測(cè)量?jī)x器的外場(chǎng)條件下使用繩子和尺寸等常見(jiàn)工具測(cè)量彈翼后掠角。
背景技術(shù)：
：彈翼的后掠角對(duì)于航彈的射程和打擊精度極其重要。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)途運(yùn)輸后，彈翼的后掠角容易受到?jīng)_擊、振動(dòng)的作用而偏離設(shè)計(jì)值。因此，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)途運(yùn)輸后的外場(chǎng)環(huán)境中，一般需要在發(fā)射前測(cè)量彈翼的后掠角。工程上，一般使用三坐標(biāo)儀或者三維測(cè)量機(jī)測(cè)量彈翼的后掠角。由于三坐標(biāo)儀或者三維測(cè)量機(jī)設(shè)備昂貴、搬運(yùn)困難、對(duì)測(cè)量環(huán)境要求較高，在外場(chǎng)環(huán)境中無(wú)法對(duì)每發(fā)航彈都配備一臺(tái)三坐標(biāo)儀或者三維測(cè)量機(jī)，因此需要一種簡(jiǎn)易的方法能夠測(cè)量彈翼的后掠角。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題是：為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種測(cè)量彈翼后掠角的簡(jiǎn)易方法。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：一種測(cè)量彈翼后掠角的簡(jiǎn)易方法，步驟如下：(1)在彈翼上方設(shè)置不在同一條直線上的三個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)a、b、c；(2)分別將第一根繩、第二根繩、第三根繩的一端固定在基準(zhǔn)點(diǎn)a、b、c上；(3)在彈翼的左翼、右翼和彈體上分別刻線d1d2、d4d5和d3d6，特征點(diǎn)d1、d2、d4、d5、d3、d6分別是刻線d1d2、d4d5和d3d6的端點(diǎn)；d3d6平行于彈體縱軸，d1d2、d4d5都平行于彈翼前緣或者d1d2、d4d5都平行于彈翼后緣；(4)利用第一根繩、第二根繩、第三根繩和尺子分別測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)a、b、c之間的距離ab、bc、ca以及基準(zhǔn)點(diǎn)a、b、c到特征點(diǎn)dk之間的距離adk、bdk和cdk，其中k＝1、2、3、4、5、6；(5)在平面abc內(nèi)，分別選擇δabc的一條邊和該邊上的高為x軸和y軸，建立平面坐標(biāo)系，利用余弦定理求取基準(zhǔn)點(diǎn)a、b、c的平面坐標(biāo)值(xa,ya)、(xb,yb)、(xc,yc)，并根據(jù)右手法則建立z軸及空間坐標(biāo)系；(6)根據(jù)方程計(jì)算得到所有特征點(diǎn)dk的空間坐標(biāo)值(xk,yk,zk)，其中k＝1、2、3、4、5、6；(7)計(jì)算得到彈翼的左翼及右翼后掠角：左翼后掠角右翼后掠角其中分別為d1到d2的矢量、d3到d6的矢量、d4到d5的矢量，d1d2、d3d6和d4d5分別為d1到d2的距離、d3到d6的距離、d4到d5的距離。當(dāng)d1d2、d4d5平行于彈翼前緣時(shí)，計(jì)算得到的β和γ為彈翼左翼及右翼的前緣后掠角；當(dāng)d1d2、d4d5平行于彈翼后緣時(shí)，計(jì)算得到的β和γ為彈翼左翼及右翼的后緣后掠角。在ab、bc、ca、adk、bdk、cdk實(shí)測(cè)值上隨機(jī)附加一個(gè)小于尺寸測(cè)量精度的誤差值，通過(guò)步驟(6)和步驟(7)中的方法計(jì)算獲得左翼后掠角和右翼后掠角的樣本值，其中k＝1、2、3、4、5、6；重復(fù)計(jì)算，可以獲得左翼后掠角和右翼后掠角的多個(gè)樣本值，通過(guò)所有樣本值的分布規(guī)律得到左翼后掠角和右翼后掠角對(duì)應(yīng)的置信區(qū)間。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比有益效果為：(1)外場(chǎng)環(huán)境一般基礎(chǔ)設(shè)施薄弱，常伴有風(fēng)沙，會(huì)進(jìn)入設(shè)備中，且測(cè)量需要穩(wěn)定的平臺(tái)，亦需要與之配套的電力設(shè)施，而這些條件很難在外場(chǎng)環(huán)境中去克服，本發(fā)明使用常見(jiàn)工具測(cè)量彈翼的后掠角，容易實(shí)現(xiàn)且對(duì)測(cè)量環(huán)境的要求不高，很適合外場(chǎng)條件下測(cè)量彈翼的后掠角；(2)本發(fā)明測(cè)量成本低，能夠在外場(chǎng)條件下代替昂貴的三坐標(biāo)儀或者三維測(cè)量機(jī)測(cè)量彈翼的后掠角，能夠顯著節(jié)約測(cè)量成本；(3)本發(fā)明能夠計(jì)算彈翼后掠角的置信區(qū)間，能夠?yàn)榘l(fā)射決策提供參考數(shù)據(jù)。附圖說(shuō)明圖1為本發(fā)明的原理示意圖；圖2為本發(fā)明的應(yīng)用示意圖；圖3為圖2中的空間坐標(biāo)系建立方法的示意圖；圖4為圖2中彈翼前緣后掠角樣本值的概率分布曲線。具體實(shí)施方式如圖1所示，本發(fā)明提出的一種測(cè)量彈翼后掠角的簡(jiǎn)易方法，步驟如下：(1)在彈翼上方設(shè)置不在同一條直線上的三個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)a、b、c；(2)分別將第一根繩1、第二根繩2、第三根繩3的一端固定在基準(zhǔn)點(diǎn)a、b、c上；(3)在左翼、右翼和彈體上分別刻線d1d2、d4d5和d3d6，特征點(diǎn)d1、d2、d4、d5、d3、d6分別是刻線d1d2、d4d5和d3d6的端點(diǎn)；d3d6平行于彈體縱軸，d1d2、d4d5都平行于彈翼前緣或者d1d2、d4d5都平行于彈翼后緣；(4)利用第一根繩1、第二根繩2、第三根繩3和尺子分別測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)a、b、c之間的距離ab、bc、ca以及基準(zhǔn)點(diǎn)a、b、c到特征點(diǎn)dk之間的距離adk、bdk和cdk，其中k＝1、2、3、4、5、6；(5)在平面abc內(nèi)，分別選擇δabc的一條邊和該邊上的高為x軸和y軸，建立平面坐標(biāo)系，利用余弦定理求取基準(zhǔn)點(diǎn)a、b、c的平面坐標(biāo)值(xa,ya)、(xb,yb)、(xc,yc)，并根據(jù)右手法則建立z軸及空間坐標(biāo)系；(6)根據(jù)方程計(jì)算得到所有特征點(diǎn)dk的空間坐標(biāo)值(xk,yk,zk)，其中k＝1、2、3、4、5、6；(7)左翼的后掠角右翼的后掠角其中分別為d1到d2的矢量、d3到d6的矢量、d4到d5的矢量，d1d2、d3d6和d4d5分別為d1到d2的距離、d3到d6的距離、d4到d5的距離。當(dāng)d1d2、d4d5平行于彈翼前緣時(shí)，計(jì)算得到的β和γ為彈翼前緣后掠角；當(dāng)d1d2、d4d5平行于彈翼后緣時(shí)，計(jì)算得到的β和γ為彈翼后緣后掠角；在ab、bc、ca、adk、bdk、cdk實(shí)測(cè)值上隨機(jī)附加一個(gè)小于尺寸測(cè)量精度的誤差值，通過(guò)步驟(6)和步驟(7)中的方法計(jì)算獲得左翼后掠角和右翼后掠角的樣本值，其中k＝1、2、3、4、5、6；重復(fù)計(jì)算，可以獲得左翼后掠角和右翼后掠角的多個(gè)樣本值，通過(guò)所有樣本值的分布規(guī)律可以得到左翼后掠角和右翼后掠角對(duì)應(yīng)的置信區(qū)間。實(shí)施例：如圖2所示，航彈5固定在小車4上，需要測(cè)量航彈5的左翼和右翼的前緣后掠角，并求取左翼和右翼前緣后掠角對(duì)應(yīng)置信度為99.74％的置信區(qū)間。在生產(chǎn)階段，航彈5的左翼和右翼上已經(jīng)分別刻線d1d2和d4d5，d1d2和d4d5分別與左翼和右翼的前緣平行；航彈5的彈體上刻線d3d6，d3d6與彈體縱軸平行。按照本發(fā)明的方法，在小車4上安裝三個(gè)支桿，三個(gè)支桿的頂點(diǎn)分別為a、b、c，將a、b、c三點(diǎn)作為測(cè)量的基準(zhǔn)點(diǎn)，分別將第一根繩1、第二根繩2、第三根繩3的一端固定在基準(zhǔn)點(diǎn)a、b、c上，測(cè)量各基準(zhǔn)點(diǎn)之間的距離以及各基準(zhǔn)點(diǎn)與特征點(diǎn)d1、d2、d3、d4、d5、d6之間的距離并記錄在表1中。表1測(cè)量數(shù)據(jù)記錄表格假設(shè)a點(diǎn)的空間坐標(biāo)標(biāo)示為(xa,ya,za)、b點(diǎn)的空間坐標(biāo)標(biāo)示為(xb,yb,zb)、c點(diǎn)的空間坐標(biāo)標(biāo)示為(xc,yc,zc)；d1點(diǎn)的空間坐標(biāo)標(biāo)示為(x1,y1,z1)、d2點(diǎn)的空間坐標(biāo)標(biāo)示為(x2,y2,z2)，d3、d4、d5、d6各點(diǎn)空間坐標(biāo)的標(biāo)示方法依此類推。(1)建立空間坐標(biāo)系如圖3所示，oa為三角形abc中邊bc上的高。在平面abc中，以邊oa為x軸、以oc為y軸，建立平面直角坐標(biāo)系，并根據(jù)右手法則建立空間直角坐標(biāo)系。(2)計(jì)算a、b、c的坐標(biāo)假設(shè)ab和bc之間的夾角為α，根據(jù)余弦定律計(jì)算得到：根據(jù)幾何關(guān)系得到a、b、c的坐標(biāo)為：xb＝0,yb＝-l1cosα,zb＝0(3)xc＝0,yc＝l9-l1cosα,zc＝0(4)(3)計(jì)算d1、d2、d3、d4、d5、d6各點(diǎn)的空間坐標(biāo)根據(jù)特征點(diǎn)d1、d2、d3、d4、d5、d6到基準(zhǔn)點(diǎn)a、b、c之間的距離可以得到方程:由于特征點(diǎn)d1、d2、d3、d4、d5、d6在基準(zhǔn)點(diǎn)a、b、c的下方，zk≥0。通過(guò)方程(5)計(jì)算得到d1、d2、d3、d4、d5、d6各點(diǎn)的空間坐標(biāo)為：(4)計(jì)算前緣后掠角左翼的前緣后掠角為：右翼的前緣后掠角為：已知左翼和右翼前緣后掠角的設(shè)計(jì)值都為30°，實(shí)際測(cè)量過(guò)程中，尺寸測(cè)量精度為1mm，l1至l22的實(shí)測(cè)值如表2所示。表2l1至l22的實(shí)測(cè)值(單位mm)l1l2l3l4l5l6l7l8l9l10l11688818778629485542518596556570575l12l13l14l15l16l17l18l19l20l21——493658814661516619672696777496——通過(guò)表2計(jì)算得到β＝29.9141°，γ＝29.9678°，左翼實(shí)測(cè)值與設(shè)計(jì)值的偏差為δβ＝-5.154′，右翼實(shí)測(cè)值與設(shè)計(jì)值的偏差為δγ＝-1.932′。由于尺寸測(cè)量精度為1mm，所以尺寸測(cè)量結(jié)果的誤差在±1mm范圍內(nèi)。左翼和右翼前緣后掠角置信區(qū)間的計(jì)算方法如下：(1)通過(guò)計(jì)算機(jī)生成隨機(jī)數(shù)λk，-1≤λk≤1，k＝1、2、3、……、20、21；(2)計(jì)算rk＝lk+λk，其中l(wèi)k為表1中ab、bc、ca、adk、bdk、cdk的實(shí)測(cè)值；(3)用rk取代lk并計(jì)算β和γ的樣本值；(4)重復(fù)步驟(1)至步驟(3)獲得β和γ各500個(gè)樣本值，通過(guò)數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法獲得β和γ的概率分布曲線，并計(jì)算得到β和γ對(duì)應(yīng)置信度為99.74％的置信區(qū)間。利用上述方法計(jì)算得到左翼和右翼前緣后掠角的樣本值如表3和表4所示：表3左翼前緣后掠角的樣本值(單位：角分)表4右翼前緣后掠角的樣本值(單位：角分)由表3和表4可以得到左翼和右翼前緣后掠角樣本值的概率分布曲線如圖4所示。由圖4可知，左翼前緣后掠角和右翼前緣后掠角的測(cè)量結(jié)果服從正態(tài)分布，通過(guò)計(jì)算得到左翼前緣后掠角的樣本均值為μ1＝29.9251°、樣本標(biāo)準(zhǔn)差為σ1＝0.18158°，右翼前緣后掠角的樣本均值為μ2＝29.969°、樣本標(biāo)準(zhǔn)差為σ2＝0.185933°。利用概率論的相關(guān)理論，左翼前緣后掠角對(duì)應(yīng)置信度為99.74％的置信區(qū)間μ1±3σ1＝29.9251°±0.54474°，右翼前緣后掠角對(duì)應(yīng)置信度為99.74％的置信區(qū)間μ2±3σ2＝29.969°±0.557799°。外場(chǎng)環(huán)境一般基礎(chǔ)設(shè)施薄弱，常伴有風(fēng)沙，會(huì)進(jìn)入設(shè)備中，且測(cè)量需要穩(wěn)定的平臺(tái)，亦需要與之配套的電力設(shè)施，而這些條件很難在外場(chǎng)環(huán)境中去克服，本發(fā)明使用常見(jiàn)工具測(cè)量彈翼的后掠角，容易實(shí)現(xiàn)且對(duì)測(cè)量環(huán)境的要求不高，很適合外場(chǎng)條件下測(cè)量彈翼的后掠角；能夠在外場(chǎng)條件下代替昂貴的三坐標(biāo)儀或者三維測(cè)量機(jī)測(cè)量彈翼的后掠角，能夠顯著節(jié)約測(cè)量成本；能夠計(jì)算彈翼后掠角的置信區(qū)間，能夠?yàn)榘l(fā)射決策提供參考數(shù)據(jù)。本發(fā)明未公開技術(shù)屬本領(lǐng)域技術(shù)人員公知常識(shí)。當(dāng)前第1頁(yè)12